JP2005142529A

JP2005142529A - 成膜装置

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Publication number: JP2005142529A
Application number: JP2004225607A
Authority: JP
Inventors: Kenji Matsumoto; 賢治松本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2024-08-02
Also published as: JP4441356B2

Abstract

【課題】本発明は被処理体が載置される載置部材に酸化物が堆積しても、ある程度の量となるまで問題を生じることなく使用できる成膜装置を提供することを課題とする。
【解決手段】載置台１２ａのカバープレート６２上にウェハＷを載置する。カバープレート６２はウェハＷが載置されたときにウェハＷの外周に沿って延在する環状の溝よりなる凹部６２ａを有する。凹部６２ａの内周は載置領域の外周と同じ、又は外周より小さい。また、カバープレート６２の載置領域の外側部分を覆うガイドリング６４が設けられ、ガイドリング６４の内周は、カバープレート６２の凹部６２ａの外周と同じか、外周より小さい。
【選択図】図６

Description

本発明は成膜装置に係り、特に被処理体を載置台に載置して加熱しながら処理ガスを供給して被処理体上に薄膜を形成する成膜装置に関する。

近年、プレーナスタック型ＦｅＲＡＭのメモリキャパシタ材としてＰＺＴ膜の使用が注目されており、高品質なＰＺＴ膜を短時間で生成する技術の開発が進められている。

多元系金属酸化物薄膜であるＰＺＴ膜は、Ｐｂ（Ｚｒ_１−ｘＴｉ_ｘ）Ｏ_３のペロブスカイト構造の結晶膜である。ＰＺＴ膜は、一般に、有機金属材料のガスと酸化剤として例えばＮＯ_２とをＣＶＤ装置により反応させて被処理体である基体上に堆積させることにより生成される。液体原料供給装置により原料を供給する場合、有機金属材料としては、例えばＰｂ（ＤＰＭ）_２、Ｚｒ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）_２（ＤＰＭ）_２又はＺｒ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）（ＤＰＭ）_３又はＺｒ（ＤＰＭ）_４、Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）_２（ＤＰＭ）_２の組合せが用いられる。

このようなＰＺＴ膜の生成は、一般的に化学的気相成長法（ＣＶＤ）を用いて基体上に生成する。すなわち、ＣＶＤ装置の処理チャンバ内に基体を配置し、基体を加熱しながら基板に処理ガス（Ｐｂ，Ｚｒ，Ｔｉ原料ガス）及び酸化剤ガスとを供給する（例えば、特許文献１参照。）。

基体は処理チャンバ内の載置台上に載置され、載置台にヒータ等の加熱装置が組み込まれる。この際、載置台の表面で特に基体が載置される領域以外の場所にもＰｂ，Ｚｒ，Ｔｉの酸化物が付着し、堆積する。載置台の交換が構造的・コスト的に困難な場合には、このようにＰｂ，Ｚｒ，Ｔｉの酸化物が載置台表面に付着することを防止するため、載置台の表面を覆う平面状の部材（カバープレート）を取り付け、その上に上記酸化物を堆積させていた。一方、載置台の交換が構造的・コスト的に比較的容易な場合には、載置台（サセプタ）そのものを定期的に交換していた。酸化物が付着したカバープレート又はサセプタは洗浄して、不要な酸化物を除去することにより再度使用することができる。
国際公開第０２／３７５４８号パンフレット

上述のようにカバープレートを設けた場合、載置台表面への酸化物の堆積は防止できるが、その代わり、カバープレート上に酸化物が堆積する。カバープレート上に堆積した酸化物の量が多くなると、堆積物により凸部が形成され、基板が凸部に乗り上げてしまうことがある。すなわち、基板を搬送する際、搬送装置の精度の問題から載置位置が僅かにずれる可能性があり、ずれた位置に凸部が形成されていると基板が凸部に乗り上げてしまう。

図１は従来の処理チャンバ内に配置される載置台の側面図であり、図２は図１に示すＡ部の拡大図である。図１に示すように、ヒータが組み込まれた載置台２の表面を覆うようにカバープレート４が取り付けられ、カバープレート４の上に基板Ｗが載置される。カバープレート４の外周部分はガイドリング６により覆われる。

ガイドリング６は、カバープレート４の基板Ｗを載置する領域の周囲を覆うような形状に構成される。ガイドリング６の内周と基板Ｗの外周との間には、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のクリアランスが設けられる。したがって、このクリアランスの部分でカバープレート４の表面が露出した状態となる。

このカバープレート４の露出部分は基板Ｗと同じ程度の温度もしくはそれ以上の温度であり、この部分に上述の酸化物が堆積する。酸化物の堆積量が多くなると、図２に示すようにカバープレート４上に酸化物による凸部８が形成され、基板Ｗをカバープレート４上に載置する際に、搬送装置の精度の問題から基板Ｗの載置位置が僅かにずれた場合、基板Ｗが凸部８に乗り上げてしまう。これにより基板Ｗが傾斜して基板Ｗとカバープレート４との間に隙間が形成され、基板Ｗの温度分布が不均一となる。その結果、基板Ｗに対する処理が不均一となり、ＰＺＴ膜の面内分布も不均一になる。また、基板Ｗの凸部８への乗り上げ方が基板搬送のたびに変化する可能性もあり、その場合ＰＺＴ膜の再現性が悪化する。さらに、酸化物により基板Ｗの裏面が汚染されるおそれもある。

上述のような問題を防止するためには、カバープレート４の露出部分に堆積した酸化物を頻繁に除去する必要がある。酸化物除去の具体的な手法としては、以下の二つの手法が挙げられる。

まず一つ目は、カバープレート４を処理チャンバから取り外し、硝酸などの薬剤で酸化物を溶かして化学洗浄する方法である。しかし、載置台２に取り付けられたカバープレート４を交換するには、処理チャンバの温度を室温（作業する人が触れても火傷をしない程度の温度）まで下げて、処理チャンバ内部を大気に開放しなければならない。処理チャンバの温度を室温まで下げるには長い時間がかかり、且つカバープレート４の交換は手間のかかる作業である。また、一旦処理チャンバを室温に下げて大気開放してから以前の処理条件を再現しようとしても、処理チャンバ内の環境は微妙に変化してしまい、カバープレート４の交換前と後とで異なる特性のＰＺＴ膜が生成されてしまうといった問題もある。なお、カバープレート４が洗浄薬剤に対して耐えられない材質であった場合には、この手法は使用できない。

二つ目は、カバープレート４は処理チャンバ内に設置したまま所定の温度で保持しておき、処理チャンバ内にクリーニング用のガスを流して、Ｉｎ−Ｓｉｔｕドライクリーニグプロセスによってカバープレート上の堆積物を化学的に除去する方法である。堆積した酸化物の構成元素が、化学反応によってハロゲン化物または酸化物または水和物または有機錯体となった場合に、それらのもつ蒸気圧が所定の温度において十分に高く、ガス状となって完全に排気可能であり、かつその排気ガスが強い毒性を持たないことがドライクリーニング実施の条件であるが、ＰＺＴ等の金属酸化物（その他としては例えばＢＳＴ，ＳＢＴ，ＢＬＴなどの高・強誘電体や、ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系（ＲＥは希土類元素）、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系などの高温超電導体や、Ａｌ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ_２などのゲート絶縁膜や、ＲｕＯ_２、ＩｒＯ_２、ＳｒＲｕＯ系などの酸化物電極などが挙げられる）においてはそのような条件を満たすことは少なく、有効なドライクリーニングプロセスを実施することは非常に困難であるのが実状である。仮にＰＺＴ堆積物を除去できたとして、前述のように以前の処理条件を再現しようとしても、処理チャンバ内の環境は微妙に変化してしまい、ドライクリーニングの実施前と後とで異なる特性のＰＺＴが生成されてしまうといった問題もある。

さらに、処理される半導体ウェハ等の基板Ｗには、円板状の基板の方向を認識するためのオリエンテーションフラット（オリフラと称される）を有するものと、ノッチを有するものとの２種類がある。図３はオリフラを有する基板とノッチを有する基板を重ね合わせて示す平面図である。オリフラＷＦは基板の外周の一部を直線状に切り欠いて形成される。一方、ノッチＷＮは基板の外周の一部に小さな切り込みを入れて形成される。したがって、オリフラＷＦにより除去される面積Ｓ１のほうが、ノッチＷＮにより除去される面積Ｓ２よりはるかに大きい。このような２種類の基板Ｗを同じ成膜装置で処理する場合、上述の酸化物の堆積が問題となる場合がある。

例えば、オリフラＷＦを有する基板Ｗをある程度の枚数処理することにより載置台のオリフラに相当する部分に酸化物が堆積した後、ノッチＷＮを有する基板Ｗを処理する場合に問題が発生する。載置台のオリフラＷＦに相当する部分は、基板Ｗで覆われておらず露出しているので、上述のように酸化物が堆積する。ここで、ノッチＷＮを有する基板Ｗを載置台に載置すると、図４に示すように、カバープレート４（載置台）のオリフラに相当する部分に酸化物が堆積して形成された凸部８の上に、ノッチＷＮを有する基板Ｗが乗り上げてしまう。これにより、基板Ｗの一部が持ち上げられた状態で傾いて載置され、基板Ｗの温度分布が不均一となり、成膜の面内均一性の悪化、成膜の再現性の悪化、基板の裏面の汚染などの問題が発生する。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被処理体が載置される部材に酸化物が堆積してもある程度の量となるまで問題を生じることなく使用できる成膜装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明によれば、被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、被処理体が載置される載置領域を有する略平面状の載置部材を有し、載置部材は被処理体が載置領域に載置されたときに被処理体の外周に沿って延在する凹部を有し、凹部の内周は載置領域の外周と同じ、又は外周より小さいことを特徴とする成膜装置が提供される。

上述の発明において、被処理体は実質的に円形の基板であり、凹部は基板の外周に沿って延在するように形成された環状の溝であることが好ましい。また、載置部材を加熱することにより、載置された被処理体を所定の温度に維持するための加熱手段を更に有することとしてもよい。さらに、載置部材の載置領域の外側部分を覆う環状部材を更に有し、環状部材の内周は、凹部の外周と同じ、又は外周より小さいこととしてもよい。

上述の発明によれば、被処理体が載置部材に載置された状態で、被処理体の外縁は僅かに凹部にせり出した状態となる。また、環状部材の内縁も凹部に僅かにせり出した状態となる。これにより、載置部材の表面は被処理体と環状部材とにより完全に覆われることとなり、載置部材のなかで凹部の底面及び内壁のみが酸化物が付着し堆積することのできる表面となる。したがって、載置部材の表面に酸化物が堆積することはなく、酸化物が凹部内にある程度堆積するまで、酸化物は凹部の内部におさまっており、堆積した酸化物に被処理体が乗り上げることはない。

また、本発明によれば、被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材とを有し、前記載置部材の前記外周部に対向する前記環状部材の裏面、前記環状部材の裏面に対向する前記載置部材の前記外周部の表面、及び前記載置部材の前記外周部の表面とは反対の裏面のうち少なくとも一つの面に、熱線を反射するための熱反射加工が施されていることを特徴とする成膜装置が提供される。上述の成膜装置において、前記熱反射加工により金属膜が形成されたこととしてもよい。

また、本発明によれば、被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材とを有し、前記載置部材の裏面の一部に、前記載置部材を形成する材料より熱吸収率が高くなる加工が施されていることを特徴とする成膜装置が提供される。上述の処理装置において、前記載置部材の裏面の前記一部は、前記中央部の外周面に対応した位置であることとしてもよい。

さらに、本発明によれば、被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材とを有し、前記環状部材の内周面と前記載置部材の中央部の外周面との間に円周状に整列した複数の位置決めピンが設けられたことを特徴とする処理装置が提供される。上述の処理装置において、前記環状部材の内周面に切り欠きが設けられ、前記位置決めピンは該切り欠きに一部が収容され、残りの部分が前記環状部材の内周面から内側に向けて突出した状態で配置されることを特徴とする処理装置が提供される。

上述の本発明による処理装置において、被処理体上に形成される膜は金属酸化物の薄膜であり、処理ガスと酸化ガスとを載置部材が配置された処理チャンバ内に供給するガス供給手段を更に有することとしてもよい。金属酸化物は、Ｐｂ原料ガス、Ｚｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガスの混合ガスと酸化ガスとを反応させて生成されるＰＺＴ膜であることとしてもよい。あるいは、金属酸化物の薄膜は、ＢＳＴ膜、ＳＢＴ膜又はＢＬＴ膜であることとしてもよい。ここで、ＢＳＴはＢａとＳｒとＴｉとを含んだ酸化物をあらわし、ＳＢＴはＳｒとＢｉとＴａとを含んだ酸化物をあらわし、ＢＬＴはＢｉとＬａとＴｉとを含んだ酸化物をあらわす。

また、載置部材は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は石英（ＳｉＯ_２）又は窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）又はアモルファスカーボンを主成分とする材料により形成されることとしてもよい。

上述の如く本発明によれば、被処理体が載置される載置部材において、酸化物の堆積することのできる部分を凹部としたため、酸化物が堆積してもある程度の量となるまで問題を生じることがなく、載置部材を連続して長時間使用することができる。これにより、載置部材の交換・洗浄のために成膜装置の運転を停止する頻度を少なくすることができ、一定品質の成膜処理を行う環境を長時間維持することができる。

また、載置部材の不要面又は裏面、あるいは載置部材の外周部を覆う環状部材の裏面に熱反射加工を施すことで、環状部材の表面温度を低くすることができ、環状部材に堆積物が付着することを抑制することができる。

さらに、載置部材の裏面において、載置部材の中央部の外周に対応した位置に、熱吸収率の高い部材を設けることにより、中央部の外周付近を選択的に強く加熱することができ、載置部材上に載置された被処理体の外縁部の温度低下を抑制して、被処理体全体を一様な温度に加熱することができる。

また、環状部材の内側に位置決めピンを設けることにより、被処理体は環状部材ではなく位置決めピンのみに接触することとなり、被処理体の接触部分の温度低下を抑制することができ、載置部材上に載置された被処理体の外縁部の温度低下を抑制して、被処理体全体を一様な温度に加熱することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

図５は本発明の第１実施例による成膜装置の全体構成図である。図５に示す成膜装置は、ＣＶＤ法によりＰＺＴ膜を生成するＰＺＴ成膜装置である。

図５に示すＰＺＴ成膜装置は、処理チャンバ１２、シャワーヘッド１４、排気トラップ１６、真空ポンプ１８及びガス供給装置２０を有する。

処理チャンバ１２内にはウェハＷを載置するための載置台１２ａ（図６参照）が設けられる。載置台１２ａにはヒータが埋め込まれており、載置台１２ａに載置された被処理体であるウェハＷを所定の処理温度に加熱する。処理チャンバ１２は排気配管１２ｂを介して排気トラップ１６に接続され、さらに真空ポンプ１８に接続されている。排気トラップ１６及び真空ポンプ１８により処理チャンバ１２内のガスを排気して所定の真空度に維持する。

シャワーヘッド１４は、載置台１２ａに対向した状態で処理チャンバ１２の上部に設けられており、処理ガスとして原料ガス及び酸化ガスを処理チャンバ１２内に供給する。

図５に示すガス供給装置２０は、シャワーヘッド１４に原料ガスを供給するための装置である。ここでは図示していないが、酸化ガスもシャワーヘッド１４に供給される。ガス供給装置２０は、溶媒に溶解されたＰｂ原料を貯蔵するＰｂ溶液原料タンク２２と、溶媒に溶解されたＺｒ原料を貯蔵するＺｒ溶液原料タンク２４と、溶媒に溶解されたＴｉ原料を貯蔵するＴｉ溶液原料タンク２６とを有する。本実施例では溶媒として酢酸ブチルが用いられる。

ここで、Ｐｂ溶液原料はＰｂ原料を溶媒である酢酸ブチルに溶解して生成された液体材料であり、Ｚｒ溶液原料はＺｒ原料を溶媒である酢酸ブチルに溶解して生成された液体材料であり、Ｔｉ溶液原料はＴｉ原料を溶媒である酢酸ブチルに溶解して生成された液体材料である。本実施例においては、溶媒として酢酸ブチルを用いたが、これに限らず、テトラヒドロフランや、シクロヘキサン、オクタンなど、他の溶媒を用いてもよい。Ｐｂ原料としては、例えばＰｂ（ＤＰＭ）_２が、Ｚｒ原料としては例えばＺｒ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）_２（ＤＰＭ）_２又はＺｒ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）（ＤＰＭ）_３又はＺｒ（ＤＰＭ）_４が、Ｔｉ原料としては、例えばＴｉ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）_２（ＤＰＭ）_２が用いられる。

Ｐｂ溶液原料タンク２２には圧送ガスが供給され、その圧力によりＰｂ溶液原料を液体用マスフローコントローラ（ＬＭＦＣ）３０を介してＰｂ用気化器４０に供給する。Ｐｂ用気化器４０にはマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４２を介してキャリアガスが供給される。Ｐｂ用気化器４０に供給されたＰｂ溶液原料は、Ｐｂ用気化器４０内でキャリアガスにより気化され、気体となったＰｂ原料がガス供給配管４４を通じてシャワーヘッド１４に供給される。

Ｚｒ溶液原料タンク２４には圧送ガスが供給され、その圧力によりＺｒ溶液原料を液体用マスフローコントローラ（ＬＭＦＣ）３２を介してＺｒ用気化器４６に供給する。Ｚｒ用気化器４６にはマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４８を介してキャリアガスが供給される。Ｚｒ用気化器４６に供給されたＺｒ溶液原料は、Ｚｒ用気化器４６内でキャリアガスにより気化され、気体となったＺｒ原料がガス供給配管５０を通じてシャワーヘッド１４に供給される。

Ｔｉ溶液原料タンク２６には圧送ガスが供給され、その圧力によりＴｉ溶液原料を液体用マスフローコントローラ（ＬＭＦＣ）３４を介してＴｉ用気化器５２に供給する。Ｔｉ用気化器５２にはマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５４を介してキャリアガスが供給される。Ｔｉ用気化器５２に供給されたＴｉ溶液原料は、Ｔｉ用気化器５２内でキャリアガスにより気化され、気体となったＴｉ原料がガス供給配管５６を通じてシャワーヘッド１４に供給される。圧送ガス及びキャリアガスとしては、ＨｅやＡｒ，Ｎ_２などの不活性ガスが用いられる。

また、上述の原料ガス供給ラインとは別に、酸化ガス供給配管（図示せず）がシャワーヘッド１４に接続され、酸化ガスとしてＯ_２，Ｏ_３，Ｎ_２Ｏ，ＮＯ_２等がシャワーヘッド１４に供給される。

以上のような構成のＣＶＤ装置において、シャワーヘッド１４から供給される原料ガスと酸化ガスとを処理チャンバ１２内において反応させ、ウェハＷ上にＰＺＴ膜を堆積する。なお、各原料の供給ラインはベントライン５８に接続されており、原料ガスが不要な場合に、シャワーヘッド１４を迂回して排気ポート１２ｂに直接原料ガスを排気することができる。また、図５において点線が設けられた部分は、ヒータにより加熱される部分を示す。

なお、上述のガス供給装置２０は液体原料を気化器４０，４６，５２で気化して処理チャンバ１２に供給する、いわゆる液体気化式のガス供給装置であるが、固体原料を昇華により気体に変換して供給する、いわゆる固体昇華式のガス供給装置を用いることとしてもよい。

次に、処理チャンバ１２内に配置された載置台１２ａについて、図６を参照しながら説明する。図６は図５に示す処理チャンバ１２の断面図である。

処理チャンバ１２内には、シャワーヘッド１４に対向した位置に載置台１２ａが設けられる。シャワーヘッド１４には、ガス供給配管４４，５０，５６と酸化ガス供給配管５７とが接続され、シャワーヘッド１４を介して原料ガス及び酸化ガスが処理チャンバ１２内に導入される。

載置台１２ａは、載置台本体６０と、カバープレート６２と、ガイドリング６４とよりなる。載置台本体６０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は石英（ＳｉＯ_２）又は窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）又はアモルファスカーボン等の耐熱性を有する部材よりなり、内部に抵抗加熱ヒータ等の発熱体６６が組み込まれている。載置台本体６０は処理容器１２の底部に接合され、内部の空洞が処理チャンバ１２の外部に開放される。この空洞を通して発熱体６６の電極６６ａが処理チャンバ１２の外部に延出する。

載置部材としてのカバープレート６２は、載置台本体６０と同様に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は石英（ＳｉＯ_２）等の耐熱性を有する部材よりなり、載置台本体６０の上に取り付けられる。カバープレート６２の中央部分は、被処理体としてシリコンウェハＷのような円形の基板が載置される領域である。本実施例では、ウェハＷの外周に沿って凹部６２ａが設けられる。本実施例では、凹部６２ａは環状の溝として形成される。

載置台本体６０は、発熱体６６により例えば６００℃に加熱され、この熱がカバープレート６２を介してウェハＷに伝達され、ウェハＷは例えば５５０℃に維持される。

ガイドリング６４は、載置台本体６０と同様に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は石英（ＳｉＯ_２）等の耐熱性を有する部材よりなり、カバープレート６２の凹部６２ａより外側の部分と外周側面及び載置台本体６０の外周側面を覆うようにＬ字状の断面を有するリング状の部材である。ガイドリング６４の内周面は傾斜しており、ウェハＷをカバープレート６２に載置する際にウェハＷを位置決めする作用を有する。

次に、カバープレート６２に設けられた環状の凹部６２ａの位置及び寸法に関して、図７を参照しながら説明する。図７はカバープレート６２とガイドリング６４の拡大断面図である。

カバープレート６２は例えば厚さ２ｍｍ程度の円板形状である。凹部６２ａの深さはカバープレート６２の厚みより小さく、例えば０．５ｍｍ程度である。凹部６２ａは環状の溝であり、その内周直径は載置されるウェハＷの外周の直径に等しいか僅かに小さい。すなわち、凹部６２ａの内側の円形領域（ウェハＷが載置される領域）の直径は、ウェハＷの直径と同じ、又は僅かに小さい。ウェハＷの載置位置は、基板搬送装置の位置決め許容範囲内で僅かにずれる可能性がある。すなわち、ウェハＷをカバープレート６２上に載置する毎に、載置位置が僅かにずれることがある。したがって、ウェハＷの載置位置が僅かにずれた場合でも、凹部６２ａの内側の円形領域が露出しないように、凹部６２ａの内周をウェハＷが載置される領域の外周より僅かに小さくすることが好ましい。

また、凹部６２ａの外周の直径は、ガイドリング６４の内周の直径より僅かに大きい。ガイドリング６４は、カバープレート６２に対して取り付ける際に正確に配置すれば、その後ずれることはほとんどなく、凹部６２ａの外側のカバープレート６２の表面が露出することはない。したがって、ガイドリング６４（環状部材）の内周は、凹部６２ａの外周より僅かに小さいことが好ましいが、場合によっては同じでもよい。

したがって、ウェハＷがカバープレート６２に載置された状態で、ウェハＷの外縁は僅かに凹部６２ａにせり出した状態となり、また、ガイドリング６４の内縁は凹部６２ａの外周に一致するか僅かにせり出した状態となる。これにより、カバープレート６２の表面はウェハＷとガイドリング６４とにより完全に覆われることとなり、凹部６２ａの底面及び内壁のみが処理チャンバ１２内の雰囲気に露出する。

上述の状態でＰＺＴ膜の生成が行われると、ＰＺＴ膜以外に生成される酸化物６８は、図７に示すように、凹部６２ａの底面及び内面だけに付着し、カバープレート６２の表面には堆積しない。凹部６２ａの深さは例えば０．５ｍｍ程度であり、酸化物６８が凹部６２ａ内にある程度堆積するまで、酸化物は凹部６２ａの内部におさまっており、堆積した酸化物にウェハＷが乗り上げるような問題は発生しない。

ここで、凹部６２ａは環状の溝であり、カバープレート６２を貫通するものではない。凹部６２ａがカバープレート６２を貫通すると、載置台本体６０の表面が露出してしまい、ここに酸化物が堆積してしまうからである。したがって、凹部６２ａの深さは、カバープレート６２の厚みより小さく、且つカバープレート６２が変形しないようにある程度の強度を維持できるような深さに設定される。

以上の説明では、凹部６２ａは環状の溝としたが、オリフラを有するウェハＷを処理する成膜装置の場合、図８に示すように、凹部６２ａの形状をオリフラの形状に合わせることが好ましい。より詳細には、凹部６２ａの内周をウェハＷのオリフラ部分の外形に一致するか僅かに小さくすることが好ましい。凹部６２ａの外周は円形のままとする。

これにより、オリフラを有するウェハＷがカバープレート６２上に載置されても、ウェハＷのオリフラ部分に相当するカバープレート６２の部分は凹部６２ａであり、カバープレート６２の載置面は露出しない。したがって、ウェハＷのオリフラ部分に相当するカバープレート６２の部分に堆積する酸化物６８は、図７に示す例と同様に、凹部６２ａ内に堆積することとなる。図８はカバープレートの凹部６２ａが形成された部分の平面図であり、ウェハＷが点線で示されている。凹部６２ａの内側のハッチングを施した部分がウェハの搭載領域となる。

以上のように凹部６２ａの形状を図８に示すように構成することにより、オリフラを有するウェハＷを処理した後にノッチを有するウェハＷを処理した場合でも、ノッチを有するウェハＷがオリフラに相当する部分に堆積した酸化物上に乗り上げることは無い。したがって、ウェハＷの温度均一性、成膜の面内均一性・再現性を長期間にわたって良好に維持することができる。

また、ウェハＷが傾いて載置されることがないため、ウェハＷの裏面汚染を防止することもできる。ただし、ノッチを有するウェハＷの場合は、オリフラに相当する部分が凹部６２ａに張り出した状態となるため、この部分の裏面が処理チャンバ内の雰囲気に露出することとなり、ウェハＷの裏面が汚染されるおそれがある。しかし、オリフラに相当する部分の面積は非常に小さく、裏面全体が汚染されるわけではないので、ほとんど問題とはならない。

以上のように、凹部６２ａがオリフラに相当する部分を有している場合でも、凹部６２ａの内周がウェハＷの載置領域の外周と同じか僅かに小さくなるように凹部６２ａを形成することで、ウェハＷの載置領域内に酸化物が堆積することを防止することができる。

次に、本発明の第２実施例による成膜装置について図９を参照しながら説明する。図９は本発明の第２実施例による成膜装置に設けられる処理チャンバの断面図である。本発明の第２実施例による成膜装置は、処理チャンバ（ウェハの加熱方法）以外は、図５に示す本発明の第１実施例による成膜装置と同じ構成であり、その説明は省略する。また、図９において、図６に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図９に示す処理チャンバ７０は、ウェハＷの加熱装置としてランプ加熱装置を用いたものである。本実施例において、ウェハＷを載置するための載置台７０ａは、サセプタ６２とカバープレート６４と支持部７０ｂとにより構成される。載置部材としてのサセプタ６２（上述の第１実施例におけるカバープレート６２と同じ機能を有するため同じ符号を付す）は、処理チャンバ７０の底面から立ち上げられた円筒状の支持部７０ｂにより、底面６２ｂの外周部分において支持される。サセプタ６２の底面６２ｂは、支持部７０ｂの内部空間に露出する。

処理チャンバ７０の底面には、透明石英窓７２が設けられ、支持部７０ａの内部空間に光（熱線）を導入することができる。透明石英窓７２の外側には、ハロゲンランプ等の加熱用ランプ７４が配置される。ランプ７４はランプ支持台７６に取り付けられたソケット７８により支持され、透明石英窓７２を介してサセプタ６２の底面６２ｂに対向する。

ランプ７４から放射された光（熱線）は、透明石英窓を透過してサセプタ６２の底面６２ｂに照射される。これにより、サセプタ６２は加熱され、その熱により載置されたウェハＷを処理温度（例えば５５０℃）に加熱する。

サセプタ６２は、上述の第１実施例と同様に環状の凹部６２ａを有しており、酸化物は凹部６２ａ内に堆積するが、サセプタ６２の表面（ウェハＷを載置する面）に酸化物が堆積することはない。本実施例においても、凹部６２ａはサセプタ６２を貫通しないように形成される。凹部６２ａがサセプタ６２を貫通してしまうと、酸化物が透明石英窓７２に付着して光（熱線）が透過しなくなるためである。

以上のように、本発明によるカバープレート又はサセプタ６２は、抵抗加熱用電熱ヒータを組み込んだ載置台にも、ランプ加熱による載置台にも適用することができる。

なお、上述の本発明による成膜装置は、ＰＺＴ膜以外に用いることができる。例えば、ＢＳＴ膜、ＳＢＴ膜、ＢＬＴ膜などの高・強誘電体膜や、ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系（ＲＥは希土類元素）、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系などの高温超電導体膜や、Ａｌ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ_２などのゲート絶縁膜や、ＲｕＯ_２、ＩｒＯ_２、ＳｒＲｕＯ系などの酸化物電極膜などのＩｎ−Ｓｉｔｕドライクリーニング（装置に取り付けたままでのクリーニング）が難しい成膜プロセスにも有効である。ここで、ＢＳＴはＢａとＳｒとＴｉとを含んだ酸化物をあらわし、ＳＢＴはＳｒとＢｉとＴａとを含んだ酸化物をあらわし、ＢＬＴはＢｉとＬａとＴｉとを含んだ酸化物をあらわす。

なお、図７に示す構成において、カバープレート６２の高さは凹部６２ａを除いて同じ高さとなっているが、これに限ることなく、様々な変形例が考えられる。そのような変形例について以下に説明する。なお、以下の変形例は図９に示すサセプタ６２にも適用することができる。

図１０は図７に示すカバープレートの第１変形例の一部を示す断面図である。図１０に示すカバープレート又はサセプタ６２Ａは、ウェハの搭載領域の厚みｔ１と外側部分の厚さｔ２とが異なっている。

具体的には、凹部６２ａの外側部分における厚さｔ２が、凹部６２ａの内側部分における厚さｔ１より小さい（ｔ１＞ｔ２）。厚さｔ１と厚さｔ２の差は、図１０に点線で示すようにガイドリング６４が載置された場合に、ガイドリング６４の表面とウェハＷの表面がほぼ同一の平面となるような寸法に設定される。これにより、図中矢印で示すようにウェハＷの表面近傍におけるガスの流れが滑らかとなり、成膜の面内均一性が向上するという効果が得られる。

図１１は図７に示すカバープレートの第２変形例の一部を示す断面図である。図１１に示すカバープレート又はサセプタ６２Ｂは、ウェハの搭載領域の厚みｔ１と外側部分の厚さｔ２とが異なっている。

具体的には、図７に示す凹部６２ａの外側部分における厚さｔ２が、凹部６２ａの内側部分における厚さｔ１より小さく（ｔ１＞ｔ２）、凹部６２ａの外側部分の表面と凹部６２ａの底面とが同一平面となっている。すなわち、凹部６２ａを設ける代わりに、ウェハＷの搭載領域とその外側部分との間に段差を設けている。これにより、凹部６２ａを形成するための溝をカバープレートに形成する必要がなく、加工が簡略化でき、加工コストが低減できる。

また、図１１中点線で示すように、厚さｔ１と厚さｔ２との差は、ガイドリング６４が配置された場合に、ガイドリング６４の表面とウェハＷの表面がほぼ同一の平面となるような寸法に設定される。これにより、図中矢印で示すようにウェハＷの表面近傍におけるガスの流れが滑らかとなり、成膜の面内均一性が向上するという効果が得られる。

また、図１２に示すように、図１１に示す構成においてガイドリングの内周部から内側に延在する部分を設けることとしてもよい。すなわち、ガイドリング６４Ａの内周側面に延在部６４ａを設ける。延在部６４ａの先端（内周）はカバープレート６２Ｂの段差部分の近傍まで延在する。これにより、ガイドリング６４Ａの一部である延在部６４ａがウェハＷの外周の直下まで張り出した状態となるため、凹部６２ａに相当する部分の温度を下げることができ、ウェハＷの外周の直下近傍での酸化物の堆積量を低減することができる。したがって、メンテナンス周期を伸ばすなどの効果が得られる。

また、図１３に示すように、ウェハの搭載領域の周囲の数箇所にウェハ位置決め用のピン８０を取り付けることとしてもよい。この場合、ウェハＷを載置する際のガイドはピン８０により行なわれるため、ガイドリング６４を設ける必要がなくなる。

図１４は図７に示すカバープレートの第３変形例の一部を示す断面図である。図１４に示すカバープレート又はサセプタ６２Ｃは、ウェハの搭載領域の厚みｔ１と外側部分の厚さｔ２とが異なっている。

具体的には、凹部６２ａの外側部分における厚さｔ２が、凹部６２ａの内側部分における厚さｔ１より大きい（ｔ１＜ｔ２）。厚さｔ１と厚さｔ２の差は、ウェハＷの厚みにほぼ等しい寸法に設定される。これにより、図中矢印で示すようにウェハＷの表面近傍におけるガスの流れが滑らかとなり、成膜の面内均一性が向上するという効果が得られる。また、この場合、ウェハＷを載置する際の位置決め用ガイド機能を、凹部６２ａの外側部分が受け持つようにすれば、ガイドリング６４を設ける必要がなくなる。

次に、本発明の第３実施例について、図１５を参照しながら説明する。図１５は本発明の第３実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。なお、本発明の第３実施例による成膜装置において、サセプタ及びカバーリング以外の構成は、上述の第２実施例による成膜装置と同様であり、その説明は省略する。

図１５において、ウェハを載置する載置台としてのサセプタ１００及びサセプタ１００の外周部を覆う環状部材であるカバーリング１０２は支持部１０４上に載置されている。サセプタ６４、カバーリング１０２、及び支持部１０４は、図９に示すサセプタ６２、ガイドリング７０、及び支持部７０ｂに夫々対応する構成部品である。

サセプタ１００の外周部１００ｂは、ウェハＷが載置される中央部１００ａより厚みが小さくなっており、カバーリング１０２はこの厚みの小さい外周部１００ｂの表面を覆うように配置される。カバーリング１０２の表面は、ウェハＷの表面とほぼ同一面内となるように構成されている。カバーリング１０２の内周面と、サセプタ１００の中央部１００ａの外周面との間に、図９に示す凹部６２ａと同様な環状の凹部１０６が形成される。凹部１０６を設けることによりウェハＷが堆積物に乗り上げることを防止している。

ここで、凹部１０６の内部への堆積物の堆積量は少ないほうが、サセプタ１００を連続して使用する時間を延ばすことができ、メンテナンス周期を長くすることができる。そこで、本実施例では、環状の凹部１０６内を底部から開口側に向けて（上方へ）パージガスを流すことにより、堆積物を生成するような反応ガスが凹部１０６内に進入することを防いでいる。

具体的には、支持部１０４とサセプタ１００の裏面とで画成される空間にはＡｒ，Ｎ_２等の不活性ガスからなるパージガスが流されており、このパージガスを凹部１０６の底面に導くようなパージガス通路を形成することで、凹部１０６にパージガスを供給する。パージガスとしてドライクリーニングガスを流すこととしてもよい。

パージガス通路は、支持部１０４のサセプタ載置面に形成された複数の溝１０４ａと、サセプタ１００の外周面と支持部１０４との間に形成される空隙１０８と、サセプタ１００の外周部１００ｂの上面とカバーリング１０２の底面との間に形成される空隙１１０とにより形成される。空隙１０８と空隙１１０は、サセプタ１００とカバーリング１０２の設計において通常設けられる程度の小さな間隙でもよい。

上述のように形成されたパージガス通路を、図１５の矢印で示すようにパージガスが流れるため、反応性ガスが凹部１０６に入り込み難くなり、凹部１０６内に堆積物が蓄積される量を低減することができる。

なお、径方向に延在する複数の溝１０４ａは、円周方向に整列して配置されることが好ましい。また、支持部１０４に溝１０４ａを形成する代わりに、サセプタ１００の底面の外周部に溝を形成してもよい。また、溝の代わりに小さな突起状の部分を支持部１０４又はサセプタ１００の裏面に設けることとしてもよい。また、溝の代わりに、支持部１０４又はサセプタ１００の裏面をサンドブラスト又はエッチング法などによって粗くしてもよい。

図１６は図１５に示すパージガス通路の変形例を示す図である。図１５に示すパージガス通路では、サセプタ１００の裏面側の空間からのパージガスを、溝１０４ａと空隙１０８により空隙１１０まで導いているが、図１６に示す変形例では、サセプタ１００の外周部１００ｂに微小な孔１００ｃを設けて、図１６の矢印で示すようにサセプタ１００の裏面側から空隙１１０までパージガスを導いている。孔１００ｃは、円周状に複数個設けることが好ましい。

次に、本発明の第４実施例について、図１７を参照しながら説明する。図１７は本発明の第４実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。なお、本発明の第４実施例による成膜装置において、サセプタ及びカバーリング以外の構成は、上述の第２実施例による成膜装置と同様であり、その説明は省略する。

本実施例では、サセプタ上に付着する堆積物以外に、カバーリングの表面に付着する堆積物の量を低減している。カバーリングの表面に付着する堆積物の量は、カバーリングの表面温度が高いほど多くなる。そこで、カバーリングの表面温度を低減して堆積物の付着量を低減する。

図１７に示すように、本実施例によるカバーリング１０２は、下カバーリング１０２Ａと上カバーリング１０２Ｂとに分割されており、上カバーリング１０２Ｂと下カバーリング１０２Ａとの間に空隙１１２が形成されている。カバーリング１０２は、主にサセプタ１００からの輻射熱により加熱される。すなわち、サセプタ１００の外周部１００ｂの表面から輻射熱がカバーリング１０２の底面に伝わり、底面から表面まで熱伝導で伝わって表面温度が高くなる。

本実施例では、図１７に示すように空隙１１２が設けられているため、熱伝導が悪くなり、結果として上カバーリング１０２Ｂへ伝わる熱が低減される。したがって、上カバーリング１０２Ｂの表面温度を低減することができ、上カバーリング１０２Ｂの表面上に付着する堆積物の量を低減することができる。

また、上述のようにカバーリング１０２を上下の２つに分割しなくても、図１８に示すように、カバーリング１０２の底面とサセプタ１００の外周部１００ｂの表面との間の空隙１１０の距離Ｇを、例えば１ｍｍのように大きくすることにより、サセプタ１００からカバーリング１０２への輻射による熱伝達を抑制することができる。これにより、カバーリング１０２への熱伝達量が低減され、カバーリング１０２の表面温度を低減することができ、カバーリング１０２の表面上に付着する堆積物の量を低減することができる。

次に、本発明の第５実施例について、図１９を参照しながら説明する。図１９は本発明の第５実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。なお、本発明の第５実施例による成膜装置において、サセプタ及びカバーリング以外の構成は、上述の第２実施例による成膜装置と同様であり、その説明は省略する。

本実施例では、サセプタ１００もしくはカバーリング１０２に断熱加工又は熱反射加工を施してカバーリング１０２へ伝達される熱の量を低減する。すなわち、図１９に示すように、サセプタ１００の外周部１００ｂの表面及び裏面に、例えば金属膜１１４，１１６を蒸着により形成して熱反射加工を施す。金属膜１１４，１１６はサセプタ加熱用のランプからの熱線を反射する熱反射膜として機能する。このため、金属膜１１４はサセプタ１００の外周部１００ｂに入射する熱線を反射して、外周部の加熱を抑制する。また、金属膜１１６は、サセプタ１００の外周部１００ｂの内部を透過した熱線を反射して、熱線がカバーリング１０２に到達しないようにする。

また、本実施例では、カバーリング１０２の底面にも金属膜１１８が形成されている。金属膜１１８は、サセプタ１００の外周部１００ｂを透過してくる熱線や、外周部が加熱されて発生する輻射を反射する。したがって、カバーリング１０２に入射する熱線の量が抑制され、カバーリング１０２の加熱が抑制される。

以上のように、サセプタやカバーリングに断熱加工や熱反射処理を施すことで、カバーリング１０２の表面温度を低減し、カバーリング１０２の表面への堆積物の付着を抑制することができる。

なお、本実施例ではサセプタ１００の外周部１００ｂの表面及び裏面両方に金属膜を設けているが、いずれか一方のみとしても熱線反射の効果を得ることができる。また、サセプタ１００の外周部１００ｂとカバーリング１０２の両方に熱反射処理を施しているが、いずれか一方に施すだけでも、断熱あるいは熱反射の効果を得ることができる。

サセプタ１００の外周部１００ｂを透過する熱線の量を抑制する手段として、上述のように熱反射膜を設ける他に、図２０に示すように、サセプタ１００の外周部１００ｂの厚みＴを大きくすることとしてもよい。すなわち、サセプタ１００の外周部１００ｂの厚みＴを変えることにより、熱線の透過率を調整して、カバーリング１０２へ到達する熱線の量を調節する。

以上のように、カバーリング１０２の表面温度を低減することで、カバーリング１０２に付着する堆積物の量を低減することができる。ところが、カバーリング１０２の温度を低減すると、カバーリング１０２に近いウェハＷの外周部の温度が中央部の温度より低くなり、ウェハＷの表面温度の面内均一性が損なわれるおそれがある。そこで、以下の実施例では、ウェハＷの外周部の温度が低下しないような手段を講じている。

本発明の第６実施例について、図２１を参照しながら説明する。図２１は本発明の第６実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。なお、本発明の第７実施例による成膜装置において、サセプタ及びカバーリング以外の構成は、上述の第２実施例による成膜装置と同様であり、その説明は省略する。

本実施例では、サセプタの裏面で、中央部１００ａと外周部１００ｂとの境界部分付近に熱線吸収加工を施す。熱線吸収加工とは、例えば図２１に示すように、熱線の吸収率の高い色の濃い部材１２０を貼り付けたり、熱線の吸収率の高い色の濃い膜を形成することで、その部分でランプからの熱線をより多く吸収するように加工することである。色の濃い部材を貼り付ける代わりに着色剤を塗布して着色を施すこととしてもよい。

このように、サセプタ１００の中央部１００ａの周囲部分において、周囲より熱線をより多く吸収させることにより、ウェハＷの外縁部をより強く加熱することができ、ウェハＷの外縁部の温度が低下することを防止することができる。したがって、ウェハＷの表面が全体的に一様な温度となるように加熱することができ、ウェハＷに対する処理の面内均一性を向上することができる。

上述のように、サセプタ１００の裏面の一部に熱線の吸収率を高くする加工を施すことにより、サセプタ１００を部分的に温度制御することが可能となる。このような部分的な加熱の制御は、サセプタ１００の中央部１００ａの外周に対応する部分をより強く加熱することに限られず、サセプタの任意の位置をその周囲よりも加熱できることを意味する。あるいは、サセプタ１００の中央部１００ａの裏側において、中心から外周に向かって次第に熱線の吸収率が高くなるように着色することで、サセプタ１００の表面温度をより均一にすることもできる。

ここで、ウェハＷの外縁部の温度が低下する理由の一つに、ウェハＷが温度の低いカバーリング１０２に接触して接触した部分の温度が低下することがある。そこで、以下の実施例では、ウェハＷがカバーリング１０２に接触しない構成としている。

以下に、本発明の第７実施例について、図２２及び図２３を参照しながら説明する。図２２は本発明の第７実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。図２３は図２２に示された位置決めピンの周囲を上からみた平面図である。なお、本発明の第７実施例による成膜装置において、サセプタ及びカバーリング以外の構成は、上述の第２実施例による成膜装置と同様であり、その説明は省略する。

本実施例では、図２２に示すように、サセプタ１００の中央部１００ａとカバーリング１０２の内周面との間に、位置決めピン１２２が設けられている。位置決めピン１２２は熱伝導率の低い材料で形成することが好ましい。位置決めピンは外周部１００ａの周囲に複数個（少なくとも３個以上）設けられる。カバーリング１０２の内周面には、図２３に示すように、位置決めピン１２２の一部を収容するような切り欠き１０２ａが形成されている。

以上の構成において、位置決めピン１２２が切り欠き１０２ａに収容された状態で、位置決めピン１２２の一部はカバーリング１０２の内周面より内側に突出する。これにより、サセプタ１００の中央部１００ａ上に載置されたウェハＷは、位置決めピン１２２に接触しても、温度の低いカバーリング１０２に接触することはない。したがって、ウェハＷの外縁部の温度低下を抑制することができ、ウェハＷの表面全体を一様な温度とすることができる。

図２４は、位置決めピン１２２の代わりに、断面が三角形の環状の位置決め部材１２４をカバーリング１０２とサセプタ１００の中央部１００ａ（すなわちウェハＷ）との間に配置した例を示す断面図である。位置決め部材１２４の内周はほぼ垂直な面であり、ウェハＷより僅かに大きな直径の円周面を形成している。一方、位置決め部材１２４の外周面は傾斜した面となっており、ウェハＷが接触する可能性のある部分の体積が小さくなっている。この傾斜面に対応してカバーリング１０２の内周面にも傾斜が設けられている。

なお、位置決め部材１２４は別部材としてサセプタ１００に固定されてもよく、また、サセプタ１００の一部として一体成形することもできる。この場合も図２２と同様の効果を得ることができる。さらに、必要に応じて上述の実施例を組み合わせてもよい。

なお、上述の実施例では円形の基板（ウェハ）を用いる場合について説明したが、本発明は円形の基板以外に、ＦＰＤなどの角形の基板にも適用可能である。

従来の処理チャンバ内に配置される載置台の側面図である。図１に示すＡ部の拡大図である。オリフラを有する基板とノッチを有する基板を重ね合わせて示す平面図である。載置台のオリフラに相当する部分に形成された凸部の上に、ノッチを有する基板が乗り上げた状態を示す断面図である。本発明の第１実施例による成膜装置の全体構成図である。図５に示す処理チャンバの断面図である。カバープレートとガイドリングの拡大断面図である。カバープレートの凹部が形成された部分の平面図である。本発明の第２実施例による成膜装置に設けられる処理チャンバの断面図である。図７に示すカバープレートの第１変形例の一部を示す断面図である。図７に示すカバープレートの第２変形例の一部を示す断面図である。図１１に示す構成においてカバープレートの内周部に段差を設けた構成を示す断面図である。ウェハの搭載領域の周囲にウェハ位置決め用のピンを取り付けた構成を示す断面図である。図７に示すカバープレートの第３変形例の一部を示す断面図である。本発明の第３実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。図１５に示すサセプタの変形例を示す断面図である。本発明の第４実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。サセプタとカバーリングとの間の空隙の距離を増大した状態を示す断面図である。本発明の第５実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。サセプタの外周部の厚みを増大した状態を示す断面図である。本発明の第６実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。本発明の第７実施例による成膜装置に設けられるサセプタ及びカバーリングの断面図である。図２２に示された位置決めピンの周囲を上からみた平面図である。断面が三角形の環状の位置決め部材をカバーリングとサセプタの中央部との間に配置した例を示す断面図である。

符号の説明

１２，７０処理チャンバ
１２ａ，７０ａ載置台
１４シャワーヘッド
１６排気トラップ
１８真空ポンプ
２０ガス供給装置
２２Ｐｂ溶液原料タンク
２４Ｚｒ溶液原料タンク
２６Ｔｉ溶液原料タンク
３０，３２，３４液体マスフローコントローラ
４０，４６，５２気化器
４４，５０，５６ガス供給配管
５７酸化ガス供給配管
５８バイパス配管
６０載置台本体
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃカバープレート又はサセプタ
６２ａ凹部
６２ｂ底面
６４，６４Ａガイドリング
６４ａ延在部
６６発熱体
６８酸化物
７０ｂ支持部
７２透明石英窓
７４ランプ
７６ランプ支持台
７８ソケット
８０ピン
１００サセプタ
１００ａ中央部
１００ｂ外周部
１０２カバーリング
１０２ａ切り欠き
１０２Ａ下カバーリング
１０２Ｂ上カバーリング
１０４支持部
１０６凹部
１０８，１１０，１１２空隙
１１４，１１６，１１８金属膜
１２０部材
１２２位置決めピン
１２４位置決め部材

Claims

被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、
前記被処理体が載置される載置領域を有する略平面状の載置部材を有し、
前記載置部材は前記被処理体が前記載置領域に載置されたときに前記被処理体の外周に沿って延在する凹部を有し、
該凹部の内周は前記載置領域の外周と同じ、又は外周より小さい
ことを特徴とする成膜装置。
請求項１記載の成膜装置であって、
前記被処理体は実質的に円形の基板であり、前記凹部は該基板の外周に沿って延在するように形成された環状の溝であることを特徴とする成膜装置。
請求項１又は２記載の成膜装置であって、
前記載置部材を加熱することにより、載置された前記被処理体を所定の温度に維持するための加熱手段を更に有することを特徴とする成膜装置。
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の成膜装置であって、
前記載置部材の前記載置領域の外側部分を覆う環状部材を更に有し、
該環状部材の内周は、前記凹部の外周と同じ、又は外周より小さいことを特徴とする成膜装置。
被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、
前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、
前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材と
を有し、
前記載置部材の前記外周部に対向する前記環状部材の裏面、前記環状部材の裏面に対向する前記載置部材の前記外周部の表面、及び前記載置部材の前記外周部の表面とは反対の裏面のうち少なくとも一つの面に、熱線を反射するための熱反射加工が施されていることを特徴とする成膜装置。
請求項５記載の成膜装置であって、
前記熱反射加工により金属膜が形成されたことをする成膜装置。
被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、
前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、
前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材と
を有し、
前記載置部材の裏面の一部に、前記載置部材を形成する材料より熱吸収率が高くなる加工が施されていることを特徴とする成膜装置。
請求項７記載の処理装置であって、
前記載置部材の裏面の前記一部は、前記中央部の外周面に対応した位置であることを特徴とする成膜装置。
被処理体に処理ガスを供給しながら被処理体上に膜を形成する成膜装置であって、
前記被処理体が載置される載置領域を有する載置部材であって、該載置領域を画成する中央部と該中央部の周囲に延在する外周部とを有し、該中央部が該外周部より突出するように前記外周部は前記中央部より厚みが小さく形成された載置部材と、
前記中央部及び被処理体の外周を包囲し、且つ前記外周部の表面を覆うように環状に形成された環状部材と
を有し、
前記環状部材の内周面と前記載置部材の中央部の外周面との間に円周状に整列した複数の位置決めピンが設けられたことを特徴とする処理装置。
請求項９記載の処理装置であって、
前記環状部材の内周面に切り欠きが設けられ、前記位置決めピンは該切り欠きに一部が収容され、残りの部分が前記環状部材の内周面から内側に向けて突出した状態で配置されることを特徴とする処理装置。
請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の成膜装置であって、
前記被処理体上に形成される膜は金属酸化物の薄膜であり、処理ガスと酸化ガスとを前記載置部材が配置された処理チャンバ内に供給するガス供給手段を更に有することを特徴とする成膜装置。
請求項１１記載の成膜装置であって、
前記金属酸化物の薄膜は、Ｐｂ原料ガス、Ｚｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガスの混合ガスと酸化ガスとを反応させて生成されるＰＺＴ膜であることを特徴とする成膜装置。
請求項１１記載の成膜装置であって、
前記金属酸化物の薄膜は、ＢＳＴ膜、ＳＢＴ膜又はＢＬＴ膜であることを特徴とする成膜装置。
請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の成膜装置であって、
前記載置部材は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は石英（ＳｉＯ_２）又は窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）又はアモルファスカーボンを主成分とする材料により形成されたことを特徴とする成膜装置。